[发明专利]一种基于Silica/chitosan/Ru纳米粒子电化学发光法检测汞离子的方法

摘要

本发明涉及一种基于Silica/chitosan/Ru纳米粒子电化学发光法检测汞离子的方法，其是由步骤(1)合成掺杂壳聚糖和联吡啶钌的二氧化硅复合纳米粒子、(2)空白Silica/chitosan/Ru‑ssDNA体系的制备、(3)Silica/chitosan/Ru‑DNA/Hg体系的制备、(4)修饰电极的组装、(5)电化学发光信号检测、(6)ΔIi‑CHgi标准曲线以及(7)检测组成，其无需复杂的探针分子标记和固定过程，省时、成本低并且不影响富含T碱基的DNA对汞离子的识别，同时将化学修饰电极、纳米粒子富集技术和电化学发光分析技术结合起来，实现了高灵敏度检测Hg2+，检出限达3pM。

主权项

1.一种基于Silica/chitosan/Ru纳米粒子电化学发光法检测汞离子的方法，由以下步骤组成：(1)合成掺杂壳聚糖和联吡啶钌的二氧化硅复合纳米粒子在室温下，将Triton X-100、正己醇和环己烷按体积比1:1:4.0～1:1:4.3混合均匀，搅拌下加入200～300μL超纯水，搅拌20～30min后，依次加入0.1％(w/v)的壳聚糖和0.01mol/L联吡啶钌，并加入0.1mol/L NaOH调节体系至中性，继续搅拌40～60min，依次将正硅酸乙酯与氨水按体积比为1：0.6～1:0.8的量加入，使正硅酸乙酯与壳聚糖、联吡啶钌以及正己醇的体积比为1：1:0.5:15～1:1.3:0.8:25，持续搅拌20～24h，待反应完成后，加入丙酮破乳，离心收集，分别用无水乙醇和超纯水洗涤，获得的Silica/chitosan/Ru溶液，将其分散在超纯水中于2～8℃保存；(2)空白Silica/chitosan/Ru-ssDNA体系的制备将浓度为10nmol/L富含T碱基的ssDNA退火处理后与步骤(1)所制得的Silica/chitosan/Ru溶液按照体积比1:1～1:4的量混合，该ssDNA的序列是5′-GTT GTT CTT CCTTTG TTT CCC CTT TCT TTG GTT GTT CTT C-3′或者是5′-CTT CTT TCT TCC CCT TGT TTGTTG-3′或者是5′-TAC AGT TTC ACC TTT TCC CCC GTT TTG GTG TTT-3′，加PBS缓冲液定容至200μL，反应30～40min，得到空白Silica/chitosan/Ru-ssDNA体系；(3)Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg体系的制备将浓度为10nmol/L富含T碱基的ssDNA退火处理后与不同浓度梯度的Hg2+标准液混合，反应10～35min后，向各个混合液中加入步骤(1)所制得的Silica/chitosan/Ru溶液，使富含T碱基的ssDNA与Silica/chitosan/Ru溶液的体积比为1:1～1:4，加PBS缓冲液定容至200μL，反应30～40min，得到一系列不同Hg2+浓度对应的Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg体系；(4)修饰电极的组装将Nafion/CNT修饰电极先后浸入到步骤(2)的Silica/chitosan/Ru–ssDNA体系中和步骤(3)的Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg体系中，反应40～50min，完成Silica/chitosan/Ru–ssDNA和系列Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg体系在修饰电极上的组装；(5)电化学发光信号检测将步骤(4)得到的修饰电极分别用超纯水充分冲洗、吹干后，按照常规方法进行电化学发光检测，分别得到Silica/chitosan/Ru-ssDNA和系列Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg组装到Nafion/CNT修饰电极上所对应的电化学发光强度I0和Ii，i为1～n之间的正整数，n为不同浓度梯度的Hg2+标准液的个数；(6)ΔIi-CHgi标准曲线利用公式ΔIi＝Ii-Io计算相应Hg2+浓度下的Silica/chitosan/Ru-DNA/Hg体系与空白Silica/chitosan/Ru-ssDNA体系之间对应的电化学发光强度差值ΔIi，根据不同Hg2+浓度CHgi与所对应的ΔIi，绘制ΔIi-CHgi标准曲线；(7)检测按照(3)～(6)的操作步骤，用电化学发光检测方法检测出待测汞离子溶液与Silica/chitosan/Ru-ssDNA体系的电化学发光强度差值ΔI测，将所得的ΔI测代入步骤(6)的ΔIi-CHgi标准曲线中，从而得到待测汞离子的浓度。